Matériaux : les grandes familles et leurs propriétés

Complète avec le mot du cours.

1. La matière prise dans la nature à partir de laquelle on fabrique un matériau s’appelle une .
   Exemples de matières premières : minerais, pétrole, bois, sable, argile.
2. Un métal mélangé à un ou plusieurs autres éléments s’appelle un .
   Acier, inox, laiton, bronze sont des alliages.
3. Des matériaux assemblés qui ne se mélangent pas forment un matériau .
   Un composite réunit un renfort et une matrice.
4. Les matières plastiques sont fabriquées surtout à partir du .
   La plupart des plastiques viennent du pétrole.
5. La terre cuite, la faïence et la porcelaine sont des , obtenues en cuisant de l’argile.
   De l’argile cuite au four : des céramiques.
6. Le verre est fabriqué en faisant fondre du .
   Le verre, c’est du sable fondu (avec d’autres ingrédients).

Écris la famille de chaque matériau : métal, plastique, organique naturel, céramique ou composite.

1. Le lin d’une nappe :
   Le lin est une fibre tirée d’une plante : organique naturel (végétal).
2. Le bronze d’une cloche :
   Le bronze est un alliage de cuivre et d’étain : métaux et alliages.
3. Le polystyrène d’un calage d’emballage en mousse :
   Le polystyrène (PS) est une matière plastique.
4. La faïence d’un bol :
   La faïence est de l’argile cuite au four : une céramique.
5. Le béton armé d’un pont :
   Du béton coulé autour de barres d’acier qui restent distinctes : un composite.
6. Le cuir d’un bracelet de montre :
   Le cuir est une peau d’animal traitée : organique naturel (animal).

Alliages et composites : complète.

1. Le laiton est un alliage de cuivre et de .
   Laiton = cuivre + zinc.
2. Le bronze est un alliage de cuivre et d’.
   Bronze = cuivre + étain.
3. L’acier inoxydable contient au moins % de chrome.
   Au moins 10,5 % de chrome : c’est ce qui l’empêche de rouiller.
4. Du fer qui contient plus de 2 % de carbone s’appelle la .
   Moins de 2 % de carbone : acier ; plus de 2 % : fonte.
5. Dans le béton armé, le renfort est fait de barres d’.
   Les barres d’acier sont le renfort ; le béton est la matrice.
6. Un casque de moto en fibres de verre noyées dans une résine : la résine est la du composite.
   Les fibres sont le renfort ; la résine, qui les tient, est la matrice.

Complète avec le mot du cours.

1. Le tableau qui liste les pièces d’un objet (repère, nombre, désignation, matériau) s’appelle la .
   La nomenclature accompagne le dessin de l’objet.
2. Le numéro qui désigne une pièce sur le dessin s’appelle son .
   Chaque pièce porte un repère.
3. Dans le triangle de flèches, le chiffre 1 désigne le plastique appelé .
   1 : PET, le plastique des bouteilles d’eau.
4. Une pièce froide au toucher conduit bien la .
   Elle emporte vite la chaleur de la main : c’est souvent un métal.
5. Pour savoir si une pièce contient du fer, on approche un .
   L’aimant attire le fer, l’acier, la fonte et le nickel.

Identifie le matériau d’après les indices. Choisis parmi : acier, aluminium, cuivre, verre, bois, polypropylène.

1. Transparente, dure, isolante ; elle se casse net en tombant :
   Transparente et fragile, isolante : du verre.
2. Couleur orange-rouge, conductrice, froide au toucher, pas attirée par l’aimant :
   Un métal (conducteur, froid) de couleur cuivrée, non attiré : le cuivre.
3. Grise et brillante, légère, conductrice, pas attirée par l’aimant :
   Un métal léger non attiré : l’aluminium.
4. Grise, lourde, conductrice, attirée par l’aimant :
   Attirée par l’aimant et lourde : l’acier.
5. Légère, tiède au toucher, isolante, avec des veines :
   Les veines sont la marque du bois.
6. Légère, isolante, moulée d’une seule pièce, avec un triangle et le chiffre 5 :
   Code 5 : polypropylène (PP).

Quel test ou quel indice permet de les distinguer ? Réponds par : aimant, lampe, soupeser ou marquage.

1. Un écrou en acier et un écrou en laiton (deux métaux) :
   Les deux conduisent : la lampe ne les distingue pas. L’aimant attire l’acier, pas le laiton.
2. Une baguette de graphite et une baguette de plastique noir, de même taille :
   Aucune n’est attirée par l’aimant ; la lampe brille avec le graphite, conducteur, pas avec le plastique.
3. Deux cubes gris de même taille, l’un en aluminium, l’autre en zinc ; aucun n’est attiré par l’aimant, les deux conduisent : on peut les .
   Le zinc (environ 7,1 g par cm³) est bien plus lourd que l’aluminium (2,7 g par cm³) : il suffit de soupeser.
4. Deux bouteilles de lait blanches et opaques : l’une en PEHD, l’autre en PET. On regarde le .
   Le marquage du triangle donne 2 (PEHD) ou 1 (PET).

Conducteur ou isolant électrique ? Écris « conducteur » ou « isolant ».

1. Une cuillère en inox :
   L’inox est un alliage, donc un métal : conducteur.
2. Un carreau de faïence :
   Une céramique : isolant.
3. La mine d’un crayon (graphite) :
   Le graphite est conducteur, bien qu’il ne soit pas un métal.
4. Un sous-verre en carton :
   Un matériau naturel : isolant.
5. Un anneau de porte-clés en acier :
   Un métal : conducteur.
6. Une assiette en porcelaine :
   Une céramique : isolant.

Conducteur ou isolant thermique ? Écris « conducteur » ou « isolant ».

1. Un radiateur de chauffage en aluminium :
   Il doit transmettre la chaleur de l’eau chaude à l’air : un métal, conducteur.
2. La semelle intérieure en liège d’une botte d’hiver :
   Elle garde la chaleur du pied : isolant.
3. Une plaque de polystyrène collée contre un mur :
   Une mousse qui emprisonne de l’air : très bon isolant thermique.
4. Le fond en cuivre d’une poêle :
   Le cuivre transmet vite la chaleur aux aliments : conducteur.
5. La poignée en bois d’un tisonnier de cheminée :
   Elle protège la main : isolant thermique.

Propriétés croisées : complète.

1. Métal orange-rouge, très bon conducteur, utilisé dans les fils électriques, que l’aimant n’attire pas : le .
   Le cuivre : conducteur mais pas attiré.
2. Matériau qui conduit l’électricité sans être un métal : le .
   Le graphite, celui des mines de crayon.
3. Les isolateurs des lignes à haute tension sont en verre ou en .
   Verre ou porcelaine : deux isolants électriques.
4. Parmi le fer, l’aluminium, le nickel et le cuivre, combien sont attirés par un aimant ?
   Le fer et le nickel : 2. L’aluminium et le cuivre ne sont pas attirés.
5. Parmi l’acier, le verre, le laiton, le bois et le graphite, combien conduisent l’électricité ?
   L’acier, le laiton (deux métaux) et le graphite : 3.

Écris la propriété : rigide, souple, élastique, dur, fragile ou étanche.

1. Une règle en plastique qu’on courbe un peu redevient droite quand on la lâche : elle est .
   Il revient à sa forme : élastique.
2. Une vitre se brise net quand elle tombe : le verre est .
   Il casse sans se déformer : fragile.
3. Un carrelage en grès ne se raye pas sous les chaussures : il est .
   Il résiste aux rayures : dur.
4. Une toile de tente ne laisse pas passer la pluie : elle est .
   Elle ne laisse pas passer l’eau : étanche.
5. Un tuyau d’arrosage se plie facilement : il est .
   Il se plie : souple.
6. Le plateau en noyer d’un bureau ne plie pas sous le poids d’un écran : il est .
   Elle ne se déforme pas : rigide.

1 cm³ d’aluminium pèse environ 2,7 g ; 1 cm³ d’acier, environ 7,9 g. Calcule.

1. Masse de 10 cm³ d’aluminium : g
   10 × 2,7 = 27 g.
2. Masse d’une pièce en acier de 100 cm³ : g
   100 × 7,9 = 790 g.
3. Masse de la même pièce de 100 cm³ en aluminium : g
   100 × 2,7 = 270 g.
4. Masse en moins en remplaçant l’acier par l’aluminium pour cette pièce de 100 cm³ : g
   790 − 270 = 520 g de moins.
5. Une pièce en aluminium pèse 81 g. Son volume : cm³
   81 ÷ 2,7 = 30 cm³.

Le bac d’une jardinière de balcon doit être étanche, ne pas rouiller et rester léger. Matériaux proposés :

1. Matériau éliminé parce qu’il rouille :
   L’acier ordinaire rouille (et il est lourd).
2. Matériau éliminé parce qu’il absorbe l’eau et pourrit :
   Le pin non traité.
3. Matériau à la fois poreux, lourd et fragile :
   La terre cuite : trois défauts pour ce bac.
4. Matériau choisi :
   Seul le polypropylène est étanche, ne rouille pas et reste léger.

Complète avec le mot du cours.

1. Une matière première qui se reconstitue rapidement, comme le bois des forêts gérées, est dite .
   Elle se reconstitue à l’échelle d’une vie humaine : renouvelable.
2. Le logo qui indique qu’un produit doit être trié s’appelle le .
   Le Triman accompagne les consignes de tri.
3. Au centre de tri, l’aluminium est éjecté par une machine à courants de .
   Une machine à courants de Foucault ; l’acier, lui, est retiré par un aimant.
4. Brûler un déchet pour produire de la chaleur ou de l’électricité, c’est la valorisation .
   Valorisation énergétique : la matière est perdue.
5. Les fibres du papier et du carton se recyclent en moyenne environ fois.
   Environ 5 fois, puis elles deviennent trop courtes.
6. Le verre d’emballage se recycle à l’.
   À l’infini, sans perdre ses qualités.

Où le déposer ? Écris « bac de tri », « conteneur à verre » ou « ni l’un ni l’autre ».

1. Une bouteille de vinaigre en verre, vide :
   Un emballage en verre : conteneur à verre.
2. Une boîte de thé en métal, vide :
   Un emballage en métal : bac de tri.
3. Un plat à gratin en verre culinaire, fendu :
   Le verre culinaire ne fond pas comme le verre d’emballage : ni l’un ni l’autre (ordures ménagères ou déchèterie).
4. Un flacon de shampoing en plastique, vide :
   Depuis 2023, tous les emballages en plastique vont dans le bac de tri.
5. Une soucoupe en porcelaine ébréchée :
   Une céramique : ni l’un ni l’autre.
6. Une boîte à chaussures en carton :
   Un emballage en carton : bac de tri.

Comment se recycle ce matériau ? Écris « sans fin », « quelques fois » ou « difficilement ».

1. L’aluminium d’une vieille échelle :
   Les métaux se refondent sans fin.
2. Les fibres d’un carton d’emballage :
   Environ 5 fois : quelques fois.
3. Une pale d’éolienne usagée, faite de fibres de verre noyées dans une résine :
   Un composite : on sépare mal ses matériaux, il se recycle difficilement.
4. Le verre d’un pot de cornichons :
   Le verre d’emballage se recycle sans fin.
5. Une pièce en résine thermodurcissable :
   Elle ne ramollit plus à la chaleur : on ne peut pas la refondre, elle se recycle difficilement.